[發明專利]一種自適應換熱控制算法有效
| 申請號： | 201710422978.0 | 申請日： | 2017-06-07 |
| 公開（公告）號： | CN107167027B | 公開（公告）日： | 2020-03-24 |
| 發明（設計）人： | 李濤 | 申請（專利權）人： | 山東嘉瑞化工有限公司 |
| 主分類號： | F28F27/00 | 分類號： | F28F27/00 |
| 代理公司： | 濟南泉城專利商標事務所 37218 | 代理人： | 張貴賓 |
| 地址： | 274000 *** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 自適應 控制 算法 | ||
本發明涉及換熱控制技術領域，特別涉及一種自適應換熱控制算法。包括以下步驟：測定待換熱物料入口溫度，待換熱物料出口溫度，待換熱物料實時流量，換熱介質的溫度和壓力補償量；將上述測量值作為輸入值，輸入常數生成模塊，經過線性擬合得到當前待換熱物料質量與換熱介質的投入質量之間的比值k和熱量損耗b；測定當前待換熱物料流量值，以當前待換熱物料流量值、待換熱物料目標溫度設定值、k和b的值作為輸入值，輸入比值控制計算模塊，經計算實時計算出換熱介質的流量設定值，在規定的條件下，自動對相關參數進行修正和微調。本發明可以實現對換熱調節實現自動化控制，輸出的溫度波動小過程平穩，降低開車時的風險和難度。
技術領域
本發明涉及換熱控制技術領域，特別涉及一種自適應換熱控制算法。
背景技術
目前，在工業生產中，利用蒸汽或液體對介質加熱是很常見的做法，通常的做法有兩種：單回路控制方法和串級回路控制方法。一般的單回路控制方法是高溫蒸汽或液體通過換熱器對待加熱介質進行加熱完成換熱過程。
如圖一所示，在單回路控制方法的控制過程中，需要對待加熱介質加熱后的溫度進行監控，為了維持介質溫度的平穩，需要對待加熱介質的流入量和蒸汽或液體流量進行負反饋控制；單回路控制方法的優點在于由兩個負反饋控制回路和一個監視回路組成，易于理解和操作實施。最終可以使輸出工藝介質溫度滿足要求，但是由于蒸汽的給定量是根據工藝介質的出口溫度手動給定調整，受操作工程師的經驗能力制約比較大；調節時滯后時間長。
如圖二所示，在串級回路控制方法的控制過程中，將高溫工藝介質（HP）的溫度TI210作為主回路，蒸汽調節回路FC101作為從回路，根據HP的溫度TI210隨動調節蒸汽的給定量。該方案實現了整個換熱系統的自動調節，根據高溫工藝介質（HP）的溫度自動調整蒸汽的給定設定值。串級回路控制方法的優點是實現了HP的溫度自動調節，對操作工程師的能力要求降低，帶溫壓補償的蒸汽流量可以降低測量值的誤差。缺點是蒸汽給定的設定值是根據HP的溫度“負反饋”調整而來，其整定設定值具有滯后性，調整蒸汽給定的設定值時，“溫度偏離的事件”已經發生，實際上是對“溫度偏離的事件”進行“亡羊補牢”。
發明內容
本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種自適應換熱控制算法。
本發明是通過如下技術方案實現的：
一種自適應換熱控制算法，其特征在于：包括以下步驟：
S1：測定待換熱物料入口溫度（TI201），待換熱物料出口溫度（TI210），待換熱物料實時流量（FI201），換熱介質的溫度和壓力補償量（FC101）；
S2：將上述測量值作為輸入值，輸入常數生成模塊（FY201AD），經過線性擬合得到當前待換熱物料質量與換熱介質的投入質量之間的比值k和熱量損耗b；
S3：測定當前待換熱物料流量值（FI201），以當前待換熱物料流量值（FI201）、待換熱物料目標溫度設定值（TI210SP）、k和b的值作為輸入值，輸入比值控制計算模塊（FY201MUL），經計算實時計算出換熱介質的流量設定值，根據換熱介質的流量設定值進行自動調節，實現自動化控制。
其中，常數生成模塊（FY201AD）為線性擬合函數生成計算模塊；在待換熱物料目標溫度設定值（TI210SP）不變的情況下，換熱介質和換熱物料看做是一次函數關系：
FST=k*(TO-TI)FP+b, 其中：
FST 換熱介質流量；
TO 待換熱物料出口溫度（TI210）；
TI 待換熱物料入口溫度（TI201）；
FP 待換熱物料流量。
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